2 智能交通灯系统的硬件电路设计

2.1 智能交通灯系统总体设计方案

智能交通灯系统是我们日常出行一定会遇到的一套系统，它就在我们身边，随处可见。智能交通灯系统多用于十字路口，一整套系统中包含多个部分，平时行人和司机主要靠红、黄、绿三色指示灯通行。当然，系统中除了这三色指示灯，还不能少了倒计时显示器，倒计时显示器主要是用来显示剩余时间。在本文中，由于考虑到实际生活中不同时间段的车流量有所不同，比如上班早高峰时段和下班晚高峰时段，这两段上班高峰期的车流量和人流量会比其他时间段大大增加，但具体有多大差异我们平时无法判断，所以本文中除了三色指示灯和数码显示器还加入了红外传感器来测试每分钟的车流量。理论上，智能交通灯的倒计时显示时间可以按固定时间来设定，也就是东西方向和南北方向的倒计时时间按固定的时间间隔轮流显示，但是前面说到会有上下班高峰等的特殊情况，还有车辆在停车和制动的时候都需耗费一定的时间。这时，本文还设置了一部分按键来转换模式，比如南北优先通行模式，比如东西优先通行模式，夜间模式，有救护车、消防车等特殊车辆经过的紧急模式等。另外，还设置其他两个按键，加键和减键来根据不同时间段车流量的不同将倒计时时间增加或减少。这样，就会尽量做到保持道路通畅，防止道路拥挤，发生堵车甚至事故。原因就是更长的通行时间减少了车辆启动、制动情和等待黄灯的时间[5]来`自^751论*文-网www.751com.cn

2.1.1 系统基本构成

本文的智能交通灯系统主要采用AT89C51单片机作为主要控制芯片，仿真中在芯片内部写入程序以指挥行人和司机在十字路口安全通行。本智能交通灯系统主要包括电源电路、复位电路、按键电路、数码管倒计时时间显示电路、蜂鸣器闯红灯报警电路、红外传感器车流量检测电路和Led信号灯控制电路，智能交通灯系统总体设计框图如下图2.1.1.1所示。

AT89C51单片机作为核心元件直接控制交通灯状态的变化。接入LED发光二极管作为信号指示灯和4段两位一体数码管作为倒计时显示器来提示行人和司机通行或停止。在此基础上加入红外传感器检测车流量，同时接入蜂鸣器，在听觉上加强了指挥提醒作用，并加入按键电路根据实时不同情况转换模式。